Question

一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A．小组想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中

一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A．小组想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，两个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”的滑动变阻器，导线若干，电源一只（电压为12V）．（1）小组设计了如图a所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为______的滑动变阻器．（2）图b已连接了部分电路，请你根据图a所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整，使滑片向左移动时灯变亮．（3）小组正确选择了滑动变阻器，将图b的电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V．具体原因是______；若灯不亮，电流表示数为0而电压表有示数，可能故障是______．（4）小组排除故障后，继续实验．在实验过程中，眼睛应注意观察______，当______时，表明灯正常发光，记下此时电流表的示数．（5）小组又通过实验测得小灯泡电流随电压变化曲线如图c．由图可知，小灯泡的额定功率是______W；当通过灯的电流是0.25A时，灯泡消耗的实际功率为______W．

Answer 1

（1）灯泡正常发光时两端的电压U_L=6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L=12V-6V=6V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=

U

R

可得，此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R_滑=

U滑

I滑

=

U滑

IL

=

6V

0.3A

=20Ω＞10Ω，
故滑动变阻器应选50Ω  0.5A；
（2）灯泡正常发光时的电流为0.3A，则电流表的量程选0～0.6A，分度值为0.02A，且与灯泡串联；
灯泡的额定电压为6V，则电压表选0～15V的量程，且与灯泡并联；
滑片向左移动时灯变亮，则滑动变阻器的左下方接线柱和任意上方接线柱串联在电路中，如上图所示：

（3）①灯泡发光较暗，电流表有示数说明电流太小，滑动变阻器的阻值太大，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变说明滑动变阻器滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上（滑动变阻器接成了定值电阻）；
②电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数、灯泡不亮说明电路断路，即电压表并联的灯泡的灯丝断了；
（4）在实验过程中，眼睛应注意观察电压表当电压表示数是6V时，表明灯正常发光，记下此时电流表的示数；
（5）由图c的I-U图象可知，灯泡额定电压6V对应的电流是0.3A，灯泡额定功率P_额=U_额I_额=6V×0.3A=1.8W；
由图c的I-U图象可知，电流0.25A对应的电压是3V，灯泡的实际功率P_实=U_实I_实=3V×0.25A=0.75W．
故答案为：
（1）“50Ω  0.5A”；
（2）如上图所示；
（3）将滑动变阻器的下面两接线柱（C、D）连入电路；灯丝断了；
（4）电压表；读数为6V；
（5）1.8；0.75．